新型表面活性剂的研究进展

绿色表面活性剂的研究进展

摘要：表面活性剂在工业生产和日常生活中占有越来越重要的地位，被人们形象地称为“工业味精”，广泛应用于化妆品、洗涤剂和制药等行业。但是与此同时，大量使用表面活性剂带来的生态破坏和环境污染也不容忽视。为了保护人类的生存环境，实现可持续发展的目标，研究和开发一批温和、安全、高效、易生物降解和保护环境的绿色表面活性剂势在必行。目前，已有不少专家、学者从事这方面研究，并已取得了一定的研究成果。

关键字：活性剂；绿色；表面

1、表面活性剂的性能分类以及发展趋势

表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。由于表面活性剂分子中具有非极性烃链（8个碳原子以上烃链）以及极性基团（如：羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基和醚键等），使其分子结构具有两亲性。表面活性剂按其在水中是否离解，可分为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂。离子型表面活性剂根据溶解后的活性成分又可分为阳离子型、阴离子型和两性离子型[1]（见图 1）。

表面活性剂特殊的分子结构，使其具有增溶、乳化、润湿以及杀菌消毒和去污等性能，广泛应用在洗涤剂和化妆品、工业、农业以及环境工程等方面。截至 2005 年，

研究与开发

日用化学工业

第41卷

由表1可看出，在318K时，电导法测得的cmc值

C12－与表面张力法相接近。同时随温度的升高，DLADS溶液的电导率升高，反离子结合度K0减小；由

此得到的反离子结合度可计算出C12－DLADS溶液的胶束化热力学函数。

故这个体系的胶束形成过程主要是熵驱动过程，与些，

传统表面活性剂在室温附近的胶束化过程相似。

3结论

2.4

C12－DLADS溶液的胶束化热力学函数

表2给出了C12－DLADS溶液的胶束化热力学函

1）采用5步反应，合成了直链十二烷基苯醚型gemini表面活性剂，其合成的中间体烷基化产物无同分异构体；最终产物结构单一且纯度较高。

2）318K时，直链十二烷基苯醚型gemini表面活性剂的γcmc和cmc分别为36.04mN/m和6.03×10－4mol/L。

3）随温度的升高，C12－DLADS溶液的电导率升高，反离子结合度K0减小。

00

4）在给定实验条件下，ΔGm均为负值，ΔSm对00

ΔGm的贡献大于ΔHm的贡献，表明C12－DLADS溶液的胶束形成可自发进行，且主要是熵驱动过程。

的计算

数。C12－DLADS水溶液胶束形成的热力学函数值表明，在实验温度下，ΔGm均为负值，说明体系胶束化过程是一个自发进

《材料表面与界面》

题 目：学生姓名：专 业：所在学院：课程论文

新型表面火性剂——烷基糖苷 葛 影 学 号： 1121416033 M11材料科学与工程 金陵科技学院龙蟠学院 日期：2012年5月18日

新型表面活性剂—烷基糖苷

葛影 1121416033

摘要：烷基糖苷是一种新型的非离子型表面活性剂，与其它表面活性剂相比，它具有配伍性好，对皮肤刺激性小、毒性低，生物降解性好等优点。以淀粉为主要原料合成烷基糖苷。不仅成本低，而且无污染，符合现代环境保护的要求。本文介绍了烷基糖苷的合成方法、主要性能和用途。

关键字：烷基糖苷 合成方法 性能 应用

1 引言

烷基糖苷（APG）是20世纪90年代开发出的一类基于淀粉的新型绿色非离子表面活性剂。它具有以下突出优点：①表面活性高（表面张力低）、润湿能力强、去污能力强、泡沫丰富细腻且稳定，与其他表面活性剂合用时显示出明显的协同效应，配伍性能极佳；②在浓度很高的酸、碱和盐溶液中仍有较高的溶解度，无浊点和胶凝现象；③毒性小，对皮肤刺激不大，且生物降解完全，符合环保理念；④属可再生资源，可以弥补天然油脂资源

（一）.Kraft点，浊点（昙点） 温度对增溶作用的影响：

? ★ Kraft点：对于离子型表面活性剂，温度增加到某个温度，表面活性剂的溶解度

急剧升高，这一温度即Kraft点。 ? ★浊点（昙点）：对于非离子型表面活性剂，温度增加到某个温度，表面活性剂的溶

解度急剧下降，溶液出现浑浊，这一温度即浊点。 ? 表面活性剂的复配：表面活性剂相互间，或与其它化合物配合使用能提高增溶能力，

降低用量。 （二）.CMC

★Def：表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。 胶束形状： 球状、棒状、层状

★ 胶束的作用：乳化作用；泡沫作用；分散作用；增溶作用；催化作用

润湿：液体和固体表面接触时，原来的固

－气界面消失，形成新的固－液界面的现象。是溶液表面张力下降，溶液表面具有吸附现象的结果。

增溶:脂溶性强的物质在与本身性质相似的胶束中，溶解度可明显增大，形成透明溶液，这一作用称为增溶。增溶体系为热力学上稳定的各向同性溶液。

一定浓度的表面活性剂溶液中溶

浙江纳美化工科技有限公司MES项目可行性研究报告（草）

1、总论..................................................................................................................... - 1 -

1.1．项目名称及建设方式............................................................................... - 1 - 1.2.项目主办单位.............................................................................................. - 1 - 1.3.项目背景及国内、国际现状..................................................................... - 1 - 1.4.项目规模及范围............................................................

表面活性剂：是一种加入很少即能明显降低溶剂（通常为水）的表面（或界面张力），改变物系的界面状态，能够产生润湿、乳化、起泡、憎溶及分散等一系列作用，从而达到实际应用的要求的精细化学品。在结构上至少存在亲水基和疏水基两种基团，一个分子中可以同时存在多个亲水基，多个疏水基。

分类：（1）按离子类型分类：1）非离子型表面活性剂 2）离子型表面活性剂：阴离子、阳离子、两性（2） 按表面活性剂的特殊性分类：碳氟表面活性剂、含硅表面活性剂、高分子表面活性剂、生物表面活性剂、冠醚型表面活性剂。

常见阴离子、阳离子、两性表面活性剂的中英文名、简写及结构

（1）阴离子：十二烷基苯磺酸钠：Sodium dodecyl benzene sulfonate （SDBS或LAS）

；

（2） 阳离子：苄基三甲基氯化铵：Benzyltrimethylammonium Chloride （TMBAC）

（3）非离子：脂肪醇聚氧乙烯醚： Primary Alcobol Ethoxylate （AE或AEO） R-O-(CH2CH2O)n-H （4）两性：十二烷基甜菜碱：Dodecyl dimethyl betaine （BS-12） C12H25-N+(CH3)2CH2

表面活性剂的应用 表面活性剂的应用 1.增溶作用 (1)解离药物的增溶 解离药物与非离子表面活性剂配伍很少形成不溶性复合物；对于弱酸性药物，在偏酸环境中有较大程度的增溶；对于弱碱性药物，在偏碱性条件下有较大的增 溶；作为两性离子则在等电点时有最大的增溶量；解离药物与带相反电荷的表面活性剂混合，形成可溶或不溶复合物。 (2)多组分增溶质的增溶 多种组分制剂，对主药的增溶效果取决于各组分与表面活性剂的相互作用。多种组分与主药竞争同一增溶位置，某一组分吸附或结合表面活性剂，均可使 主药增溶量减少；某些组分也可扩大胶束体积而增加主药的增溶。 (3)抑菌剂的增溶 抑菌剂或其他抗菌药物在表面活性剂溶液中因增溶而降低活性，要达到一定抑菌效果，必须增加用量。 (4)增溶剂加入的顺序 在实际增溶时，增溶剂的增溶能力可因组分的加入顺序不同出现差别。一般认为，将增溶质与增溶剂先行混合要比增溶剂先与水混合的效果好。 2.乳化作用 3.润湿剂 4. 起泡剂和消泡剂 中草药的提出液，含有皂苷、蛋白质、树脂以及其他高分子化合物的表面活性剂或具有表面活性物质的溶液，当剧烈搅拌或蒸发浓缩时，产生稳定的泡沫，这些表面活性剂有较强 亲水性和较高的HLB值，在

一、名词解释：

1、界面吸附：指物质由相内部富集与界面的现象；

2、Stern电位ψs:固体表面外侧的Stern面至溶液本体相的电位差为Stern电位ψs 3、Zeta电位ζ：由滑移面至溶液本体相的电位差，称为电位ζ。 4、扩散双电层厚度k-1：k-1为扩散双电层的理论厚度。

5、吸附效率：界面吸附效率为单位浓度所能达到的界面吸附量，用?2/C2。 6、吸附效能：界面吸附效能则为界面所能达到的最大吸附量，即饱和吸附量??

7、界面张力降低效率：表面活性剂的单位本体浓度引起表面张力降低的值，用π/c表示。 8、界面张力降低效能：即表面活性剂降低表面张力的最大值，用?CMC表示。

9、临界胶束浓度CMC：溶液的表面现象（表面张力、临界张力）与其内部性质（摩尔电导、电导率、渗透压、浊度以及密度变化等）存在相互一致的内在关系，即溶液所有的物理性质的变化存在一个范围小、统一的浓度突变点。该突变点即为临界胶束浓度。

10、胶束的聚集数：胶束大小的量度是聚集数，即缔合成胶束的表面活性剂分子（或离子）数。

11、增溶：不溶于水的物质，在使用醇及其他溶剂的情况下，由于添加少量表面活性剂而透明地溶于水的现象称为增溶。

12、离子型表面活性剂的温度TK：离子型

表面活性剂列表

BIODOT 表面活性剂套装

N：非离子表面活性剂 A：阴离子表面活性剂 C:：阳离子表面活性剂 M：两性表面活性剂 编号 商品名 种类 HLB值 分子量 作用

S1 NINATE 411 A 385 溶剂相容性，良好的增溶剂和乳化剂。

S2 Pluronic F68 N ＞24 8400 卓越的增溶剂和去污剂；可能具有非溶血性。 S3 Zony FSN 100 N 低浓度时是卓越的润湿剂，可溶于30％酒精和碱液。

S4 Aerosol OT100% A 445 在溶剂/TMB 系统中具有功效，优良的润湿剂和乳化剂，具有优良的防雾、典型的释放和分散性质。

S5 GEROPON T-77 A 425 具有良好的润湿和扩散性质。 S6 BIO-TERGE AS-40 A 315 温和，溶剂相溶性。

S7 STANDAPOL ES-1 A 345 强阴离子表面活性剂。结构中含有两部分月桂醇硫酸五钠盐。 S8 苯甲胺氯（C8-C18）C 混合物 抗菌，溶剂相容性。 S9 Tetronic 1307 M ＞24 18600 非溶血性，溶剂相容性，抗静电，优良的消泡剂和分散剂。 S10 Surfynol 465 N 13 混合物 非溶血性

现代助剂化学结课论文

表面活性剂在纳米材料上的应用

2013年6月

引言

纳米材料被公认是21世纪最具研究前途和潜力的科研领域。作为一门新的学科，纳米材料的研究现已成为国内外材料科研的一大热点。纳米材料又称超微细粉材，颗粒的尺寸一般在1～100nm之间，因具有较大的表面能、较难稳定存在、易发生自发的团聚等特点，所以在生物工程、光电领域、医学、化工等多个领域都有着广泛的应用。而表面活性剂有工业味精之称，具有湿润、乳化、分散、增溶、发泡、消泡、渗透等一系列优异性能，几乎已经渗透到眼下生活中的所有技术经济部门。表面活性剂具有独特的双亲结构，其结构分为亲水基和亲油基两大部分，有着良好的吸附性，易形成胶束，因此在纳米材料的制备中有着广泛的应用。表面活性剂独特的结构决定了它分散机制的独特性，实际在纳米材料制备中主要是通过控制纳米微粒大小和形态，改善纳米微粒表面性能，控制纳米材料结构等三种重要的作用途径来实现的。下面将介绍表面活性剂的分散机制及其在纳米材料制备中的三种主要途径的对应方法。

1.表面活性剂在纳米材料制备中的应用

表面活性剂具有独特的双亲结构，决定了其在纳米材料制备中作用机理的独特性。下面分别介绍不同作用机理所对应的纳米材料的制备方法